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  ——访“973”“重要海水养殖动物病害发生和免疫防治的基础研究”项目首席科学家相建海

  作者:潘锋 来源:科学时报 发布时间:2007-7-17 0:11:37

  我国是水产养殖大国,但随着捕捞资源的急剧衰减,海水养殖病害的频发严重制约着养殖业健康可持续发展,药物滥用所导致的水产品药物残留等食品安全问题日渐突出。科技部批准启动“973”“重要海水养殖动物病害发生和免疫防治的基础研究”,项目首席科学家、中国科学院海洋研究所研究员相建海接受了记者的采访。

  《科学时报》:重要海水养殖动物病害基础研究获准立项,它所体现的“社会需求和科学意义”是什么?

  相建海:开发和利用海洋资源已成为世界各国21世纪的重要发展战略之一,发展水产养殖正在成为国际社会为满足人类日益增长的蛋白质需求而普遍采取的主要举措。我国是水产养殖大国,海水养殖业发展迅速。2005年我国水产品进出口总量超过500万吨,贸易额100亿美元,其中出口80亿美元,连续6年居大宗农产品出口首位。

  近年来,随着捕捞资源的急剧衰减,海水养殖病害的频发严重制约着养殖业健康可持续发展,病害导致的水产养殖业直接经济损失每年超过百亿元,而且逐年呈攀升之势,2004年主要病害导致的水产养殖业直接经济损失151.44亿元。对虾病害问题目前仍未根本解决,受灾超过100万亩,遍及所有养殖省区;年经济损失40亿元人民币以上。弧菌危害所有海水养殖的鱼类。虹彩病毒感染100多种海水鱼类。重要海水养殖动物病害严重制约我国水产养殖业健康可持续发展。

  同时,药物滥用所导致的水产品药物残留等食品安全问题成为影响水产品出口最突出的问题,对虾氯霉素残留,烤鳗“恩诺沙星”和孔雀石绿、硝基呋喃残留超标等,不仅直接影响到出口创汇,而且造成病原微生物的耐药性增加,引起养殖环境中抗药微生物数量增加,养殖环境恶化。

  2004年我国颁布了《全国海洋经济发展规划纲要》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,高度重视海洋科学技术发展。“973”“重要海水养殖动物病害发生和免疫防治的基础研究”项目研究,立足于解决严重制约我国水产养殖业健康、可持续发展的病害问题和药物滥用导致水产品药物残留等食品安全问题,针对病原微生物耐药性增加及养殖环境恶化问题等,开展病害发生和免疫防治等基础研究,以支撑水产业健康持续发展,确保我国21世纪海洋食物安全和国际市场竞争力。该研究将有力地促进我国海洋生命科学在国际科技竞争中提高地位,保障我国沿海地区社会、海岸带生态环境和谐发展,对提高国民健康素质,实现我国渔业经济发展和水产科学的跨越式发展具有重要意义。

  相建海:导致重要海水养殖动物病害的病原感染与宿主免疫构成矛盾的对立体,其相互作用决定了疾病的发生、发展和最终结局,本项目拟解决的主要科学问题包括:病害发生及其流行的机理、病原致病力和疾病流行趋势的分子基础、宿主如何抵御外来病原、不同宿主免疫体系及其对病原侵染的应答机理、如何提高宿主的抗病能力和免疫防治的技术原理和有效途径等,并设计了7个子课题。

  在“对虾白斑综合征病毒致病的分子机制”研究中,我们将探讨对虾白斑综合征病毒(WSSV)与细胞受体结合机制等方面的问题。在“鱼类虹彩病毒病暴发和流行机制”研究中,将针对主要海水养殖鱼类虹彩病毒病暴发流行这一关键问题,采用现代细胞和分子生物学、基因组学和蛋白质组学等技术和方法,确定虹彩病毒主要致病种株及其来源、流行与传播规律等方面的问题,揭示其致病机理。

  溶藻弧菌和鳗弧菌是我国南方和北方占优势的海水养殖鱼类病原菌,其致病性的分子基础和致病机制尚未得到系统阐明。在“鱼类病原弧菌致病基因与疾病发生”研究中,我们将高通量地筛查和鉴定起决定致病性作用的重要致病基因,明确海水鱼类弧菌病在我国发生及流行的分子基础,揭示病原与宿主相互作用的分子机制以及疾病发生和流行规律,为疾病的诊断、药物和疫苗的研究和开发提供新靶点。

  “对虾对病原感染的免疫应答机制”研究将为深入理解对虾的免疫应答机理奠定基础。“鱼类抗感染免疫的分子与细胞基础及其调控”将综合利用免疫学、分子生物学、生物信息学等技术手段,重点研究鱼类先天与适应性免疫中关键细胞因子在免疫应答识别等方面的问题。“对虾的抗病及免疫物质应用原理与途径”研究,将重点探讨通过免疫学手段增强对虾的抗病能力方面的问题。在“鱼类多价疫苗的筛选与应用策略”研究中,将通过鱼类病原弧菌和虹彩病毒多价疫苗免疫原的筛选,确定鱼类重要病原弧菌和虹彩病毒的主要免疫原性蛋白,用于多价疫苗的研制。

  相建海:本项目的创新性突出体现在:一是阐明WSSV黏附蛋白结构、功能及其与细胞受体的相互作用,揭示对虾对WSSV感染的免疫应答,找到阻断WSSV感染的新途径,提出防治对虾WSSV病毒病的有效方法。二是发展高效疫苗,并构建交叉多价疫苗,开拓鱼类病原种/株间多价疫苗研究的新方向;发展疫苗和免疫因子导入宿主新途径。本项目不仅是“十五”期间“973”“海水重要养殖生物病害发生和抗病力的基础研究”的延续、扩展,更是深入和升华,将使对虾病毒识别机制、虾鱼类免疫学及功能基因研究等的整体研究水平处于国际前沿,在对虾和鱼类主要病害防治上实现跨越发展,为我国水产养殖业的健康可持续发展提供重大的知识基础和方法学指导。

  本研究将进一步深入揭示主要病原的本质特征和变异趋势,同时更详细地探查水生动物自身防御体系的结构和功能,把握调控的机理,通过揭示病原侵染和病害发生的分子基础、诠释宿主免疫系统的防御机制和建立免疫防治的有效途径和方法,在新的知识基础上可能在对虾和鱼类病害免疫防治上取得创新性突破。通过未来5年的工作,我们将发现并确定一批病原的主要致病基因;系统地揭示主要海水养殖病原体的暴发流行规律,建立和提升我国海水重要鱼类病毒病的高技术研究平台;阐明先天和适应性免疫的理论基础和免疫体系的分子基础以及病原宿主的动态变化规律等;通过研发高效多价疫苗和导入的新途径,为我国重要海水养殖动物病害防治提供技术支撑。

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